单片机原理与其结构设计及应用实验课堂讲义.doc

湘南学院单片机原理及应用实验讲义 单片机原理与其结构设计及应用实验课堂讲义第一部分 系统介绍一、 系统特点EL-MUT-III 型微机/单片机教学实验系统是北京精仪达盛科技有限公司根据广大学者和许多高等院校实验需求，结合电子发展情况而研制的具有开发、应用、实验相结合的高科技实验设备。旨在尽快提高我国电子科技发展水平，提高实验者的动手能力、分析解决问题能力。系统具有以下特点：1、 CPU可选用80C31、8086、80C196中任一种CPU,系统功能齐全，涵盖了微机/单片机教学实验课程的大部分内容。2、 系统采用开放式模块化结构设计，通过两组相对独立的总线最多可同时扩展2块应用实验板，用户可根据需要购置相应实验板，降低了成本，提高了灵活性，便于升级换代。3、 配有两块可编程器件：EPM7128被系统占用。另一块EPM7032供用户实验用。两块器件皆可通过JTAG接口在线编程。使用十分方便。4、 灵活的电源接口：配有PC机电源插座，可由PC提供电源。另外还配有外接开关电源，提供所需的+5V，12V，其输入为220V的交流电。5、 系统的联机运行模式：配有系统调试软件，系统调试软件分DOS版和WINDOWS版两种，均为中文多窗口界面。调试程序时可以同时打开寄存器窗口、内存窗口、变量窗口、反汇编窗口、波形显示窗口等等，极大地方便了用户的程序调试。该软件集源程序编辑、编译、链接、调试与一体，每项功能均为中文下拉菜单，简明易学。经常使用的功能均备有热键，这样可以提高程序的调试效率。8051调试软件不仅支持汇编语言，而且还支持C语言编辑调试。6、 系统的单机运行模式：系统在没有与计算机连接的情况下，自动运行在单机模式，在此模式下，用户可通过键盘输入运行程序（机器码），和操作指令，同时将输入信息及操作的结果在LED数码管上显示出来。7、 系统功能齐全，可扩展性强。本实验系统不仅完全能满足教学大纲规定的基本接口芯片实验，其灵活性和可扩展性（数据总线、地址总线、控制总线为用户开放）亦能轻松满足其课程设计、毕业设计使用等。二、 系统概述1、 8051单元1）、微处理器：i80c31，它的P1口、P3口皆对用户开放，供用户使用。2）、时钟频率：6.0MHz3）、存储器：程序存储器与数据存储器统一编址，最多可达64k，板载ROM(监控程序27C256)12k；RAM1(程序存储器6264)8k供用户下载实验程序，可扩展达32k；RAM2(数据存储器6264)8k供用户程序使用，可扩展达32k。(RAM程序存储器与数据存储器不可同时扩至32k，具体与厂家联系)。（见图1-1：存储器组织图）。在程序存储器中，0000H-2FFFH为监控程序存储器区，用户不可用，4000H-5FFFH为用户实验程序存储区，供用户下载实验程序。数据存储器的范围为：6000H-7FFFH，供用户实验程序使用。注意：因用户实验程序区位于4000H-5FFFH，用户在编写实验程序时要注意，程序的起始地址应为4000H，所用的中断入口地址均应在原地址的基础上，加上4000H。例如：外部中断0的原中断入口为0003H，用户实验程序的外部中断0的中断程序入口为4003H，其他类推，见表1-1。4）、可提供的对8051的基本实验 为了提高微机教学实验质量，提高实验效率，减轻主讲教师和实验教师的劳动强度，在该系统的实验板上，除微处理器外、程序存储器、数据存储器外，还增加了8255并行接口、8250串行控制器、8279键盘、显示控制器、8253可编程定时器、A/D、D/A转换、单脉冲、各种频率的脉冲发生器、输入、输出电路等模块，各部分电路既相互独立、又可灵活组合，能满足各类学校，不同层次微机实验与培训要求。可提供的实验如下：（1）、8051P1口输入、输出实验（2）、简单的扩展输入、输出实验（3）、8051定时器/计数器实验（4）、8051外中断实验（5）、8279键盘扫描、LED显示实验（6）、8255并行口输入、输出实验（7）、8253定时器/计数器实验（8）、8259中断实验（9）、串行口通讯实验（10）、ADC0809 A/D转换实验(11)、DAC0832 D/A转换实验（12）、存储器扩展实验（13）、交通灯控制实验 FFFFH 用户I/O区 CFEFH系统I/O区， CFBFH 用户I/O区7FFFH RAM2 用户实验程序区供用户下载实验程序 4FFFH RAM1用户实验程序数据区 2FFFH ROM 系统监控程序区0000H图1：存储器系统组织图中断名称 8051原中断程序入口 用户实验程序响应程序入口外中断0 0003H 4003H定时器0中断 000BH 400BH外中断1 0013H 4013H定时器1中断 001BH 401BH串行口中断 0023H 4023H表1-1：用户中断程序入口表5）、资源分配本系统采用可编程逻辑器件（CPLD）EPM7128做地址的编译码工作，可通过芯片的JTAG接口与PC机相连，对芯片进行编程。此单元也分两部分：一部分为系统CPLD，完成系统器件，如监控程序存储器、用户程序存储器、数据存储器、系统显示控制器、系统串行通讯控制器等的地址译码功能，同时也由部分地址单元经译码后输出（插孔CS0-CS5）给用户使用，他们的地址固定，用户不可改变。具体的对应关系见表1-2。另一部分为用户CPLD，它完全对用户开放，用户可在一定的地址范围内，进行编译码，输出为插孔LCS0-LCS7，用户可用的地址范围见表12，注意，用户的地址不能与系统相冲突，否则将导致错误。 地址范围 输出孔/映射器件 性质（系统/用户） 0000H-2FFFH 监控程序存储器 系统 * 3000H-3FFFH 数据存储器 系统 * 4000H-7FFFH 用户程序存储器 系统 * 8000H-CFDFH LCS0-LCS7 用户 CFE0H PC机串行通讯芯片8250 系统 * CFE8H 显示、键盘芯片8279 系统 CFA0H-CFA7H CS0 系统 CFA8H-CFAFH CS1 系统 CFB0H-CFB7H CS2 系统 CFB8H-CFBFH CS3 系统 CFC0H-CFC7H CS4 系统 CFC8H-CFCFH CS5 系统 CFD0H-FFFFH LCS0-LCS7 用户注：系统地址中，除带“*”用户既不可用，也不可改外，其他系统地址用户可用但不可改。 表12：CPLD地址分配表2、 8086单元1）、微处理器：80862）、时钟频率：6MHz3）、存储器6264 系统RAM，地址范围 03FFFH，奇地址有效6264 系统RAM，地址范围03FFFH，偶地址有效27C64 系统ROM，地址范围 FFFFFFC000H，奇地址有效27C256 系统ROM，地址范围 FFFFFFC000H，偶地址有效4）、可提供的对8086的基本实验（1）简单I/O扩展实验（2）存储器扩展实验（3）CPLD地址译码实验（4）8255可编程并口实验（5）8253定时/计数器实验（6）A/D0809实验（7）D/A0832实验（8）8250可编程串口实验（9）8279显示器接口实验（10）8279键盘扩展实验（11）8259可编程中断控制器实验（12）8237DMA控制器实验5）、系统资源分配本系统采用可编程逻辑器件（CPLD）EPM7128做地址的编译码工作，可通过芯片的JTAG接口与PC机相连，对芯片进行编程。此单元也分两部分：一部分为系统CPLD，完成系统器件，如监控程序存储器、用户程序存储器、数据存储器、系统显示控制器、系统串行通讯控制器等的地址译码功能，同时也由部分地址单元经译码后输出（插孔CS0-CS5）给用户使用，他们的地址固定，用户不可改变。具体的对应关系见表1-2。另一部分为用户CPLD，它完全对用户开放，用户可在一定的地址范围内，进行编译码，输出为插孔LCS0-LCS7，用户可用的地址范围见表12，注意，用户的地址不能与系统相冲突，否则将导致错误。l 地址分配CS0 片选信号，地址04A004AF 偶地址有效CS1 片选信号，地址04B004BF 偶地址有效 CS2 片选信号，地址04C004CF 偶地址有效 CS3 片选信号，地址04D004DF 偶地址有效 CS4 片选信号，地址04E004EF 偶地址有效 CS5 片选信号，地址04F004FF 偶地址有效CS6 片选信号，地址000001FF 偶地址有效CS7 片选信号，地址020003FF 偶地址有效8250 片选地址：0480048F，偶地址有效8279 片选地址：0490049F，偶地址有效l 硬件实验说明所有实验程序的起始地址为01100H，CS=0100H，IP=0100H，代码段、数据段、堆栈段在同一个64K的地址空间中。3、80C196单元1)、微处理器： 80C196KB2）、时钟频率： 6MHz3）、存储器：随机存处器RAM40K字节（32K+8K字节），EPROM32K字节。该电路由两片6264及27C256组成，该电路的所有信号线均已接好，可直接进行存储器读写实验。一片6264的起始地址为：4000H，长度为8K，另一片6264系统已使用。80196的数据与程序存储区都为统一编址64K，其中016K为系统使用，后48K用户使用作为仿真或实验用。4）、可完成的主要实验（1）、存储器扩展实验（2）、简单I/O扩展实验（3）、可编程并行口实验（4）、可编程串行口实验（5）、A/D、D/A转换实验（6）、LED显示实验（7）、发光二极管显示实验（8）、外部中断实验（9）、80C196高速输入、高速输出口实验（10）、80C196PWM实验（11）、80C196A/D实验（12）、80C196外部中断实验5)、资源系统监控：20003FFFH 实验系统监控地址空间，用户不能使用6264：0000H1FFFH 实验程序或数据存储地址空间6264：4000H5FFFH 实验程序或数据存储地址空间CS0：FFA0HFFA7H 实验程序访问实验芯片的通用片选信号地址CS1：FFA8HFFAFH 实验程序访问实验芯片的通用片选信号地址CS2：FFB0HFFB7H 实验程序访问实验芯片的通用片选信号地址CS3：FFB8HFFBFH 实验程序访问实验芯片的通用片选信号地址CS4：FFC0HFFC7H 实验程序访问实验芯片的通用片选信号地址CS5：FFC8HFFCFH 实验程序访问实验芯片的通用片选信号地址CS6：FFD0HFFD7H 实验程序访问实验芯片的通用片选信号地址CS7：FFD8HFFDFH 实验程序访问实验芯片的通用片选信号地址CS8250：FFE0HFFE7H 8250芯片的专用地址CS8279：FFE8HFFEFH 8279芯片的专用地址注：以上地址均采用全地址译码 三、 系统电源该系统的电源提供了两种解决方案：1）利用PC机的电源，可省去电源的费用，只需从PC机内引出一组电源，从CPU板的+5V、+12V、12V电源插座中引入。该电源具有短路保护。2）外接开关电源，内置在实验箱里。四、 系统试验本系统只需更换不同的cpu板，即可完成相应试验系统的所有试验，具体见8051、8086、80196试验指导书。第二部分 基本电路介绍一、 硬件介绍（一）、整机介绍1、EL型微机教学实验系统结构EL-MUT-III 型微机教学实验系统由电源、系统板、CPU板、可扩展的实验模板、微机串口通讯线、JTAG通讯线及通用连接线组成。系统板的结构简图见图2-1。 图2-12、EL-MUT-III型微机教学实验系统外形美观，具有优良的电特性、物理特性，便于安装，运行稳定，可扩展性强。（二）、硬件资源1、 可编程并口接口芯片8255一片。2、 串行接口两个：8250芯片一个，系统与主机通讯用，用户不可用。 单片机的串行口，可供用户使用。3、 键盘、LED显示芯片8279一片，其地址已被系统固定为CFE8H、CFE9H。硬件系统要求编码扫描显示。4、 六位LED数码管显示。5、 ADC0809 A/D转换芯片一片，其地址、通道18输入对用户开放。6、 DAC0832 D/A转换芯片一片，其地址对用户开放，模拟输出可调7、 8位简单输入接口74LS244一个，8位简单输出接口74LS273一个，其地址对用户开放。8、 配有8个逻辑电平开关，8个发光二极管显示电路。9、 配有一个可手动产生正、负脉冲的单脉冲发生器10、配有一个可自动产生正、负脉冲的脉冲发生器，按基频6.0MHz进行1分频（CLK0）、二分频（CLK1）、四分频(CLK2)、八分频 (CLK3)、十六分频（CLK4）输出方波。11、配有一路0-5V连续可调模拟量输出（AN0）。12、配有可编程定时器8253一个，其地址、三个定时器的门控输入、控制输出均对用户开放。13、配有可编程中断控制器8259一个，其中断IRQ输入、控制输出均对用户开放。14、2组总线扩展接口，最多可扩展2块应用实验板。15、配有两块可编程器件EPM7064，一块被系统占用。另一块供用户实验用。两块器件皆可通过JTAG接口在线编程。使用十分方便。16、灵活的电源接口：配有PC机电源插座，可与PC电源直接接驳。另外还配有外接开关电源，提供所需的+5V，12V，其输入为220V的交流电。（三）、整机测试当系统上电后，数码管显示，TX发光二极管闪烁，若没运行系统软件与上位机（PC）连接则3秒后数码管显示P_，若与上位机建立连接则显示C_。此时系统监控单元（27C256）、通讯单元（8250、MAX232）、显示单元（8279，75451，74LS244）、系统总线、系统CPLD正常。若异常则按以下步骤进行排除：1、 按复位按键使系统复位，测试各芯片是否复位；2、 断电检查单片机及上述单元电路芯片是否正确且接触良好；3、 上电用示波器观察芯片片选及数据总线信号是否正常；4、 在联机状态下，若复位后RX、TX发光二极管闪烁，则显示不正常，检查8279时钟信号，断电调换显示单元芯片；若复位后RX、TX发光二极管不闪烁，但显示正常，检查8250晶振信号，断电调换通讯单元芯片。若故障还没能排除请与我们联系。（四）、单元电路原理及测试1、单脉冲发生器电路（1）、电路原理该电路由一个按扭，1片74LS132组成，具有消颤功能，正反相脉冲，相应输出插孔P+、P-。原理图如下：（2）、电路测试常态P+为高电平，P-为低电平；按扭按下时P+为低电平，P-为高电平。若异常可更换74LS132。2、脉冲产生电路（1）、电路原理该电路由片74LS161、片74LS04、片74LS132组成。CLK0是6MHz，输出时钟为该CLK0的2分频（CLK1），4分频（CLK2），分频（CLK3），分频（CLK4），相应输出插孔 (CLK0CLK4)。（2）、电路测试 电路正常时，可通过示波器观察波形。若CLK0有波形而其它插孔无波形，更换74LS161；若都无波形，74LS04、74LS132或6M晶振有问题。3、开关量输入输出电路（1）、电路原理开关量输入电路由8只开关组成，每只开关有两个位置H和L，一个位置代表高电平，一个位置代表低电平。对应的插孔是：K1K8。开关量输出电路由8只LED组成，对应的插孔分别为LED1LED8，当对应的插孔接低电平时LED点亮。原理图如下：（2）、电路测试开关量输入电路可通过万用表测其插座电压的方法测试，即开关的两种状态分别为低电平和高电平；开关量输出电路可通过在其插孔上接低电平的方法测试，当某插孔接低电平时相应二极管发光。4、简单I/O口扩展电路（1）、电路原理输入缓冲电路由74LS244组成，输出锁存电路由上升沿锁存器74LS273组成。74LS244是一个扩展输入口，74LS273是一个扩展输出口，同时它们都是一个单向驱动器，以减轻总线的负担。74LS244的输入信号由插孔IN0IN7输入，插孔CS244是其选通信号，其它信号线已接好；74LS273的输出信号由插孔O0O7输出，插孔CS273是其选通信号，其它信号线已接好。其原理图如下：（2）、电路测试当74LS244的1、19脚接低电平时，IN0IN7与DD0DD7对应引脚电平一致；当74LS273的11脚接低电平再松开（给11脚一上升沿）后，O0O7与DD0DD7对应引脚电平一致。或用简单I/O口扩展实验测试：程序执行完读开关量后，74LS244的IN0IN7与DD0DD7对应引脚电平一致；程序执行完输出开关量后，74LS273 的O0O7与DD0DD7对应引脚电平一致。5、CPLD译码电路（1）、电路原理该电路由EPM7128、EPM7032、IDC10的JTAG插座、两SIP3跳线座组成。其中EPM7128为系统CPLD，EPM7032为用户CPLD，它两共用一下JTAG插座，可通过跳线选择，当两跳线座都1，2相连时为系统CPLD，当两跳线座都2，3相连时为用户CPLD使用。LCS0LCS7为用户CPLD输出。用户不得对系统CPLD编程。原理图如下：（2）、电路测试：通过CPLD地址译码实验6、8279键盘、显示电路（1）、电路原理8279显示电路由6位共阴极数码管显示，74LS244为段驱动器，75451为位驱动器，可编程键盘电路由片74LS138组成，8279的数据口，地址，读写线，复位，时钟，片选都已经接好，键盘行列扫描线均有插孔输出。键盘行扫描线插孔号为KA0KA3；列扫描线插孔号为RL0RL7；8279还引出CTRL、SHIFT插孔。六位数码管的位选、段选信号可以从8279引入，也可以有外部的其他电路引入，原理图如下：整图分开图一分开图二（2）、电路测试见整机测试六位数码管电路的测试：除去电路板上数码管右侧的跳线，系统加点，用导线将插孔LED1接低电平（GND），再将插孔LED-A，LED-B，LED-C，LED-D，LED-E，LED-F，LED-G，LED-DP依次接高电平（VCC），则数码管SLED1的相应段应点亮，如果所有的段都不亮，则检查相应的芯片75451，如果个别段不亮，则检查该段的连线、及数码管是否损坏。用同样的方法依次检查其它数码管。8259显示、键盘控制芯片电路的测试：加上数码管右边的所有短路线，复位系统，应能正常显示。否则检查8279芯片、244芯片、138芯片是否正常。7、8250串行接口电路（1）、电路原理该电路由一片8250，一片MAX232组成，该电路所有信号线均已接好。原理图如下： （2）、电路测试：见整机测试8、8255并行接口电路（1）、电路原理该电路由片8255组成，8255的数据口，地址，读写线，复位控制线均已接好，片选输入端插孔为8255CS,A,B,C三端口的插孔分别为：PA0PA7,PB0PB7,PC0PC7.电路原理图如下：（2）、电路测试检查复位信号，通过8255并行口实验，程序全速运行，观察片选、读、写、总线信号是否正常。9、8237 DMA传输电路（1）、电路原理该电路由一片8237、一片74LS245、一片74LS273、一片74LS244组成，DRQ0，DRQ1是DMA请求插孔，DACK0、DACK1是DMA响应信号插孔。SN74LS373提供DMA期间高8位地址的锁存，低8位地址由端口A0A7输出。74LS245提供高8位存储器的访问通道。DMA0DMA3是CPU对8237内部寄存器访问的通路。原理图如下：（2）、电路测试检查复位信号，通过DMA实验，程序全速运行，观察片选、读、写、总线信号是否正常。10、A/D、D/A电路（1）、电路原理八路八位A/D实验电路由一片ADC0809，一片74LS04，一片74LS32组成，该电路中，ADIN0ADIN7是ADC0809的模拟量输入插孔，CS0809是0809的AD启动和片选的输入插孔，EOC是0809转换结束标志，高电平表示转换结束。齐纳二极管LM336-5提供5V的参考电源，ADC0809的参考电压，数据总线输出，通道控制线均已接好，八位双缓冲D/A实验电路由一片DAC0832。一片74LS00，一片74LS04，一片LM324组成，该电路中除DAC0832的片选未接好外，其他信号均已接好，片选插孔标号CS0832。输出插孔标号DAOUT。该电路为非偏移二进制D/A转换电路，通过调节POT3，可调节D/A转换器的满偏值，调节POT2，可调节D/A转换器的零偏值。2）、电路测试检查复位信号，通过A/D、D/A实验，程序全速运行，观察片选、读、写、总线信号是否正常。11、8253定时器/计数器电路（1）、电路原理该电路由片8253组成，8253的片选输入端插孔CS8253，数据口，地址，读写线均已接好，T0、T1、T2时钟输入分别为8252CLK0、8253CLK1、8253CLK2。定时器输出,GATE控制孔对应如下：OUT0、GATE0、OUT1、GATE1、OUT2、GATE2、CLK2。原理图如下：注：GATE信号无输入时为高电平（2）、电路测试检查复位信号，通过8253定时器/计数器接口实验，程序全速运行，观察片选、读、写、总线信号是否正常。12、8259中断控制电路（1）、电路原理CS8259是8259芯片的片选插孔，IR0IR7是8259的中断申请输入插孔。DDBUS是系统8位数据总线。INT插孔是8259向8086CPU的中断申请线，INTA是8086的中断应答信号。（2）、电路测试检查复位信号，通过8259中断控制器实验，程序全速运行，观察片选、读、写、总线信号是否正常。13、存储器电路（1）、电路原理该电路由一片2764、一片27256、一片6264、一片62256、三片74LS373组成，2764提供监控程序高8位，27256提供监控程序低8位，6264提供用户程序及数据存储高8位，2764提供监控程序低8位，74LS373提供地址信号。ABUS表示地址总线，DBUS是数据总线。D0D7是数据总线低八位，D8D15是数据总线高八位。其他控制总线如：MEMR，MEMW和片选线均已接好。在8086系统中，存储器分成两部分，高位地址部分（奇字节）和低位地址部分（偶字节）。当A0=1时，片选信号选中奇字节；当A0=0时，选中偶字节。原理图如下：（2）、电路测试监控正常则2764、27256、74LS373没问题，用户程序可正常运行则6264、62256没问题。检查复位信号，通过存储器读写实验，程序全速运行，观察片选、读、写、总线信号是否正常。14、六位LED数码管驱动显示电路1）、电路原理该电路由六位LED数码管、位驱动电路、端输入电路组成，数码管采用动态扫描的方式显示。具体见原理图，图中用75451作数码管的位驱动。跳线开关用于选择数码管的显示源，可外接，也可选择8279芯片。2）、电路测试：去除短路线，系统加电，将插孔LED-1与GND短接，用电源的VCC端依次碰触插孔LED-A-LED-DP,观察最左边的数码管的显示段依次发亮，则可断定此位数码管显示正常，否则检查芯片75451、及连线。依次检查其他各位数码管电路。15、LCD显示电路点阵式LCD显示电路是在系统板上外挂电正式液晶显示模块，模块的数据线、状态、控制线都通过插孔引出。可直接与系统相连。 1、OCMJ28液晶模块介绍及使用说明OCMJ中文模块系列液晶显示器内含 GB 2312 16*16点阵国标一级简体汉字和 ASCII8*8（半高）及8*16（全高）点阵英文字库，用户输入区位码或 ASCII 码即可实现文本显示。也可用作一般的点阵图形显示器之用。提供位点阵和字节点阵两种图形显示功能，用户可在指定的屏幕位置上以点为单位或以字节为单位进行图形显示。完全兼容一般的点阵模块。OCMJ中文模块系列液晶显示器可以实现汉字、ASCII 码、点阵图形和变化曲线的同屏显示，并可通过字节点阵图形方式造字。本系列模块具有上/下/左/右移动当前显示屏幕及清除屏幕的命令。一改传统的使用大量的设置命令进行初始 引脚名称方向说明引脚名称方向说明1VLED+I背光源正极（LED+5V）8DB1I数据12VLED-I背光源负极（LED-OV）9DB2I数据23VSSI地10DB3I数据34VDDI（+5V）11DB4I数据45REQI请求信号，高电平有效12DB5I数据56BUSYO应答信号=1：已收到数据并正在处理中 =0：模块空闲，可接收数据13DB6I数据67DB0I数据014DB7I数据71）表1：OCMJ2X8（128X32）引脚说明化的方法，OCMJ 中文模块所有的设置初始化工作都是在上电时自动完成的，实现了“即插即用”。同时保留了一条专用的复位线供用户选择使用，可对工作中的模块进行软件或硬件强制复位。规划整齐的10个用户接口命令代码，非常容易记忆。标准用户硬件接口采用REQ/BUSY 握手协议，简单可靠。硬件接口接口协议为 请求/应答（REQ/BUSY） 握手方式。应答BUSY 高电平（BUSY =1） 表示 OCMJ 忙于内部处理，不能接收用户命令；BUSY 低电平（BUSY =0）表示 OCMJ 空闲，等待接收用户命令。发送命令到 OCMJ可在BUSY =0 后的任意时刻开始，先把用户命令的当前字节放到数据线上，接着发高电平REQ 信号（REQ =1）通知OCMJ请求处理当前数据线上的命令或数据。OCMJ模块在收到外部的REQ高电平信号后立即读取数据线上的命令或数据，同时将应答线BUSY变为高电平，表明模块已收到数据并正在忙于对此数据的内部处理，此时，用户对模块的写操作已经完成，用户可以撤消数据线上的信号并可作模块显示以外的其他工作，也可不断地查询应答线BUSY是否为低（BUSY =0？），如果BUSY =0，表明模块对用户的写操作已经执行完毕。可以再送下一个数据。如向模块发出一个完整的显示汉字的命令，包括坐标及汉字代码在内共需5个字节，模块在接收到最后一个字节后才开始执行整个命令的内部操作，因此，最后一个字节的应答BUSY 高电平（BUSY =1）持续时间较长，具体的时序图和时间参数说明查阅相关手册。用户命令 用户通过用户命令调用 OCMJ 系列液晶显示器的各种功能。命令分为操作码及操作数两部分，操作数为十六进制。共分为 3 类10 条。分别是：一）、字符显示命令：1、显示国标汉字；2、显示8X8 ASCII字符；3、显示8X16ASCII字符；二）、图形显示命令：4、显示位点阵；5、显示字节点阵；三）、屏幕控制命令：6、清屏；7、上移；8、下移； 9、左移；10、右移；（以下所示取值范围分别为：2X8、4X8、5X10的取值范围）1）显示国标汉字 命令格式： F0 XX YY QQ WW 该命令为5字节命令（最大执行时间为1.2毫秒，Ts2=1.2mS），其中 XX：为以汉字为单位的屏幕行坐标值，取值范围00到07、02到09、00到09 YY：为以汉字为单位的屏幕列坐标值，取值范围00到01、00到03、00到04QQ WW：坐标位置上要显示的GB 2312 汉字区位码2) 显示8X8 ASCII字符 命令格式：F1 XX YY AS 该命令为4字节命令（最大执行时间为0.8毫秒，Ts2=0.8mS），其中XX：为以ASCII码为单位的屏幕行坐标值，取值范围00到0F、04到13、00到13YY：为以ASCII码为单位的屏幕列坐标值，取值范围00到1F、00到3F、00到4FAS：坐标位置上要显示的ASCII 字符码3) 显示8X16 ASCII字符 命令格式：F9 XX YY AS 该命令为4字节命令（最大执行时间为1.0毫秒，Ts2=1.0mS），其中XX：为以ASCII码为单位的屏幕行坐标值，取值范围00到0F、04到13、00到13YY：为以ASCII码为单位的屏幕列坐标值，取值范围00到1F、00到3F、00到4FAS：坐标位置上要显示的ASCII 字符码4) 显示位点阵 命令格式： F2 XX YY 该命令为3字节命令（最大执行时间为0.1毫秒，Ts2=0.1mS），其中XX：为以1*1点阵为单位的屏幕行坐标值，取值范围00到7F、20到9F、00到9F YY：为以1*1点阵为单位的屏幕列坐标值，取值范围00到40、00到40、00到405) 显示字节点阵 命令格式： F3 XX YY BT 该命令为4字节命令（最大执行时间为0.1毫秒，Ts2=0.1mS），其中XX：为以1*8点阵为单位的屏幕行坐标值，取值范围00到0F、04到13、00到13YY：为以1*1点阵为单位的屏幕列坐标值，取值范围00到1F、00到3F、00到4F BT：字节像素值，0 显示白点，1 显示黑点 （显示字节为横向）6) 清屏 命令格式：F4 该命令为单字节命令（最大执行时间为11毫秒，Ts2=11mS），其功能为将屏幕清空。7) 上移 格式：F5 令为单字节命令（最大执行时间为25毫秒，Ts2=25mS），其功能为将屏幕向上移 一个点阵行。8) 下移 命令格式：F6 该命令为单字节命令（最大执行时间为30毫秒，Ts2=30mS），其功能为将屏幕向下移动一个点阵行。9) 左移 命令格式：F7 该命令为单字节命令（最大执行时间为12毫秒，Ts2=12mS），其功能为将屏幕向左移动一个点阵行。10) 右移 命令格式： F8 该命令为单字节命令（最大执行时间为12毫秒，Ts2=12mS），其功能为将屏幕向右移动一个点阵行。显示窗口坐标关系以上列表为汉字、ASC码显示屏幕坐标（ASC码Y坐标一点阵坐标为准）。如显示图形点阵，则以128*64（OCMJ4X8）或128*32（OCMJ2X8）点阵坐标为准，可在屏幕任意位置显示。2、OCMJ28液晶模块外部连接原理图及接口说明图3 47 8051与OCMJ4X8模块连接图 模块上DB0DB7插孔对应于位数据线；BUSY、REQ插孔分别对应于图中相应的引脚。16、3X8键盘扫描电路1） 电路原理：键盘采用行列扫描的方式。如下图，其中SHIFT、CTRL两键通过检查是否与GND相连来判断按键是否按下。2） 电路测试按照上图，系统加电，首先用万用表的电压档依次测试各个插孔的电压，在无键按下的情况下，共13个插孔的电压皆为VCC电压，否则检查故障插孔相关的电路。上述检查无误后，将插孔KA10与GND短路，依次按键，插孔RL10-RL17应有一个电压将为GND,并且每当一个按键按下时，仅有一个对应插孔的电压降低。否则检查相应的案件是否正常。依次检查KA11、K112。（五）、扩展接口定义为方便用户设计其他实验模块，本系统设计了两个总线扩展接口，用户最多可同时扩展两块模块，对用户来说十分方便，其主要性能指标及要求为：1、 模块外形：170mmX81mm2、 模块于系统的接口：通过两条SIP接口相连。接口的相对位置见图2-3，各位的定义见下表。EXA插针定义 EXB插针定义 编号 定义 编号 定义 1 LCS0 1 VCC 2 LCS1 2 VCC 3 LCS2 3 GND 4 LCS3 4 GND 5 DA4 5 DA0 6 DA5 6 DA1 7 DA6 7 DA2 8 DA7 8 DA3 9 A8 9 DD0 10 A9 10 DD1 11 A10 11 DD2 12 A11 12 DD3 13 CS0 13 DD4 14 CS1 14 DD5 15 CS2 15 DD6 16 CS3 16 DD717 ALE18 IOWR19 IORD20 CS421 +12V22 +12V23 -12V24 -12V第三部分 扩展板的安装与使用本实验箱设计了两个总线扩展接口，方便于用户设计外扩实验模块，或购买本公司研发的多种外扩模块，对用户来说方便、简捷，极大的提高用户的动手能力，增强了本实验箱的功能和灵活性。一、其主要性能指标及接口定义请参考前面介绍。二、扩展接口说明:两个总线扩展接口在实验箱的左下角的位置，其结构如下图所示:(单位mm)图2-3为增强稳定性,上方16脚的接口座(EXA)采用32脚双排座,上16脚分别与下16脚短接，例如：1脚与2脚短接，3脚与4脚短接等等。同理，下方24脚接口座（EXB）采用48脚双排座。各脚的定义见硬件介绍部分的接口定义说明。其中：CS0CS4为系统CPLD产生的片选信号；LCS0LCS3为用户CPLD产生的片选信号；DA0DA7为低8位地址总线，A8A11为高4位地址总线；DD0DD7为低8位数据总线；ALE、IOWR、IORD均来自CPU，分别为地址锁存、IO写、IO读信号。用户可根据以上定义及尺寸自行设计接口模块，本公司提供的接口扩展模块也符合上述定义。三、扩展模块的安装和测试：1、 关断电源，将扩展模块插到实验箱的任意一组接口座上，应使插针与插座紧密接触并且不能有错位。（注：两组接口完全一致，可互换。）2、 上电，观察系统能否正常复位，数码管是否显示正常，模块上电源指示灯是否正常。3、 若不正常，关电，拔下扩展模块，先检查实验箱工作是否正常。若正常，则检查接口座上的+5V、+12V、-12V和GND是否正常，若正常则说明扩展模块有问题，应进行维修或更换。四、扩展模块的使用 见各扩展模块的使用说明。（注：模块使用说明随扩展模块一道提供，本书中不予提供。）第四部分 8051调试软件的安装与使用（一）、调试软件使用MCS51集成开发环境是为INTEL51系列程序开发的多窗口程序级开发调试软件，它友好的WINDOWS界面使用户的使用简单快捷，极大的提高了程序的开发效率。1软件的运行环境及安装启动（1） 运行环境要求：PC系列微机：486以上CPU内存： 640K显卡：VGA硬盘：2M以上（2）系统安装：将标有LGDS的光盘放入光驱(假定为G)，查找G:lgds微机原理 单片机8051new的软件包。 光盘上的源文件夹运行SETUP.EXE可执行文件，开始安装8051的WINDOWS版工具软件。 工具软件的安装界面等待进度条完成100%时，进入如下界面。按要求退出其他应用程序后，单击“NEXT”，建议退出其他应用程序界面继续安装。出现软件的安装协议认可书。如果不认可，单击“NO”，则出现退出安装程序确认界面，单击“EXIT SETUP”退出安装程序，单击“RESUME”返回软件安装协议认可界面。如果认可协议，请单击“YES”则进入下一步的安装。 软件安装协议界面退出安装程序确认界面 软件安装位置选择界面点击“BROWSE”选择安装路径。单击“NEXT”继续安装。进入程序文件夹选择界面选择程序文件夹，可使用默认设置，再单击“NEXT”，继续软件安装,进入文件复制界面。程序文件夹选择界面文件复制界面等待完成100%，软件安装全部完成。2软件使用指南。（1）软件启动在“开始”菜单“程序”中选择“MCS51”，进入MCS51软件。出现下面的窗口。提示计算机系统正在与实验系统建立连接，此时请按实验系统板上的“RESET”按键，如果通讯正常，则在计算机上提示“连接成功！”，进入程序集成环境。否则提示“无法复位”，则在脱机模式下进入程序集成环境主窗口。系统默认与实验系统的连接方式为串口1连接。串口及通讯参数的确定可在此窗口下设定（见后）。（2）主窗口简介主窗口共有以下几个区域组成：最上部为此集成开发环境的程序名称及打开的文件名称（当没有文件打开时，则无文件名称显示），一般为蓝底白字。它的下部为主菜单，主菜单的项目与工作状态有关：当没有文件打开或运行时，只有三项：文件、查看、帮助。而当有文件打开时，则共有九项